DE2329035C3 - Verwendung einer Mischung aus einem Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat und einem klebrigmachenden Harz als Haftkleber - Google Patents
Verwendung einer Mischung aus einem Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat und einem klebrigmachenden Harz als HaftkleberInfo
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Description
Bekannte druckempfindliche Klebstoffe bestehen aus einer Mischung aus einem Äthylen-Vhylacetat-Copolymerisat
und einem klebrigmachenden Zusatz wie Kolophonium oder Terpenharzen. Die Verträglichkeit
des Äthylen-Vinylacetat-Copolymerisates mit den klebrigmachenden Zusätzen läßt in manchen Fällen noch zu
wünschen übrig. Nachteilig an diesen Mischungen ist auch die ungenügende Wärmebeständigkeit und Kohäsion.
Es sind außerdem Mischungen bekannt, die aus einem Äthylen-Äthyiacrylat-Copolymerisat bzw. einem
Äthylen-Butylacrylat-Copolymerisat und einem klebrigmachenden Zusatz bestehen. Diese Mischungen werden
als Schmelzkleber verwendet. Sie haben bei Raumtemperatur eine nicht klebende oder nur schwach klebende
Oberfläche und können daher nicht als Haftkleber eingesetzt werden. Ein weiterer Nachteil dieser
Mischungen ist die ungenügende Verträglichkeit mit klebrigmachenden Harzen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Haftkleber mit hoher Wärmebeständigkeit
und Kohäsion aufzuzeigen, deren Komponenten sehr gut miteinander verträglich sind und die sich auch bei
längerer Wärmebehandlung nicht entmischen.
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung einer Mischung aus
a) 80 bis 30 Gew.% eines Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisats,
das 25 bis 50 Gew.% Methylacrylat enthält und einen Schmelzindex zwischen 10 und
100 g/10 Min. aufweist, und
b) 20 bis 70 Gew.% eines klcbrigmachenden Harzes als Haftkleber.
Copolymerisate aus Äthylen und Methylacrylat werden durch Copolymerisieren von Äthylen mit
Methylacrylat bei Drücken oberhalb 500 atm und Temperaturen zwischen 150 und 4000C in Gegenwart
radikalischer Polymerisationsinitiatoren hergestellt. Geeignete Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisale zur
Herstellung von Haftklebern enthalten 25 bis 50 Gew.% Methylacrylat einpolymerisiert und haben einen
Schmeizindex von 10 bis 100 g/10 Min. (gemessen bei einer Temperatur von 1900C und einem Auflagegewicht
von 2,16 kg gemäß ASTM D 1238/65 T).
Das genannte Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat wird mit klebrigmachenden Zusätzen, sogenannten
Tackifiern, gemischt. Geeignete klcbrigmachende Harze sind Naturharze, modifizierte Naturharze sowie
Kunstharze. Bei den klebrigmachenden Harzen handelt es sich um feste, amorphe, harte bis spröde, thermoplastische
Substanzen, die bei Temperaturen zwischen 40 und 140°C erweichen und im allgemeinen ein Molgewicht
bzw. mittleres Molgewicht zwischen 2(X) und 7000 aufweisen.
Geeignete Naturharze und modifizierte Naturharze sind beispielsweise Terpenharze (auch Polyterpenharze
genannt), Balsamharze, Kolophoniumharze, Kolophonium,
hydriertes Kolophonium, Ester des Kolophoniums oder des hydrierten Kolophoniums, beispielsweise
GlyzerJnester, Pentaerythritester, Äthylenglykolester,
Diäthylenglykolester, Triäthylenglykolester, Propyl- oder Methylester des Kolophoniums bzw. des hydrierten
Kolophoniums. Der bei der vollständigen Hydrierung des Kolophoniums entstehende Hydroabiethylalkohol
kann ebenfalls in veresterter Form eingesetzt werden. Beispielsweise eignet sich als Säurekomponente
Benzoesäure oder Phthalsäure. Gute klebrigmachende Harze sind auch die üblichen Terpen- und
Alkylphenolharze, ferner synthetische Harze, wie Ketonharze, Kohlenwasserstoffharze wie z. B. Cumaronharze,
Indenharze oder aus Erdöl gewonnene Kohlenwasserstoffharze, Styrol-Copolymerisate, die
beispielsweise durch Polymerisation von Vinyltoluol und Styrol oder Isobutylen und Styrol erhalte·· werden.
Geeignet als Klebrigmacher ist auch Polyisobutylen, das ein Molekulargewicht von 1000 bis 50 000 (bestimmt
nach Staudinger) hat.
Vorzugsweise setzt man diejenigen Harze ein, die möglichst wenig Säuregruppen enthalten und deren
Säurezahl unter 100, vorzugsweise zwischen 0 und 20 liegt. Mit Vorteil kann man auch Gemische verschiedener
klebrigmachender Harze, beispielsweise Gemische aus 2 bis 4 verschiedenen Harzen verwenden. Sofern
man Mischungen von Harzen verwendet, die einen unterschiedlichen Erweichungspunkt haben, beispielsweise
ein Gemisch aus Harzen mit Erweichungspunkt um 700C und Harzen mit Erweichungspunkt um 1203C,
so sind die erhaltenen Haftkleber in einem größeren Temperaturbereich verwendbar als ein Haftkleber, der
nur ein Harz enthält.
Die Mischungen werden in üblichen Anlagen hergestellt, beispielsweise in einem Kneter, Extruder
oder einem Rührbehältcr. Man kann die Komponenten auch in Gegenwart eines Lösungsmittels mischen. Als
Lösungsmittel eignen sich aromatische oder chlorierte Kohlenwasserstoffe, z. B. Benzol, Toluol, Xylol, Chlorbenzol.
Methylenchlorid und Chloroform. Die Mischungen können die Zusätze enthalten, die üblicherweise
Äthylencopolymerisaten zugesetzt werden, beispielsweise Stabilisatoren, Alterungsschutzmittel, Farbstoffe,
Pigmente, Wachse.
Die Mischung aus dem Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat
und einer klebrigmachenden Substanz wird auf Träger aufgebracht, z. B. durch Extrudieren oder
Walzen oder mit Hilfe von Gießmaschinen. Dazu ist es, falls über die Schmelze aufgetragen wi.-j, erforderlich,
die Mischung auf Temperaturen zwischen ca. 120 und 250T zu erwärmen. Die Mischung kann auch bei
Raumtemperatur in Form einer Lösung auf einen Träger aufgetragen werden, allerdings muß dann das
Lösungsmittel noch entfernt werden.
Als Träger für die beschriebenen Haftklebemassen eignen sich beispielsweise Papier, textile Gewebe aus
Kunst- oder Naturfasern, Vliesstoffe, Holz, Gummi, Metall, Glas, Bitumenbeläge, bitumierte Pappen und
Kunststoffplatten bzw. -folien. D'e haftklebemassen
werden beispielsweise auf Papier oder Folienbahnen aus Polyäthylen, Polypropylen, Polyvinylchlorid, PoIyäthylenglykolterephthalat
oder Polystyrol aufgebracht. Um die Haftklebemassen auf wärrnccmpfindlichc Folien aufzutragen, bedient man sich des sogenannten
Transfer-Verfahrens, d. h. die Klebemasse wird zuerst
als Film auf Silikonpapier aufgebracht, der dann nach dem Erkalten auf die Folie übertragen wird. Die
Schmelzviskosität der Haftklebemasse ohne Lösungsmittel
beträgt bei einer Temperatur von 1800C 5000 bis
100 000 cP.
Die erfindungsgemäß als Haftkleber verwendeten Massen eignen sich zur Herstellung selbstklebender j
Materialien, beispielsweise selbstklebende Folien, selbstklebende Etiketten, selbstklebende Bodenbeläge,
selbstklebende Wandbeläge, medizinische Pflaster und selbstklebende Antidröhrimateriaüen.
Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele näher erläutert.
In den Beispielen werden 40 pm dicke Folien aus
Polyäthylenglykolterephthalat mit einem 25 μπι (entsprechend
25 g/m3) dicken Haftkleberfilm beschichtet. Der Haftkleber kann als Schmelze oder als Lösung
(beispielsweise in Toluol) auf die Polyäthylenglykolterephthalat-Folie
aufgebracht werden. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, ist es erforderlich, das
Lösungsmittel unter vermindertem Druck abzudampfen. Man steigert dabei die Temperatur der beschichteten
Folie nicht über ca. 1300C. Zur Beurteilung der
Klebeeigenschaften der mit dem Haftkleber beschichteten Folie bestimmt man nach einer Trocknung bei
Raumtemperatur sowie nach 7tägiger Lagerung bei einer Temperatur von 70°C die Oberflächenklebrigkeit
mit Hilfe des Probe-Tack-Tests und des Schältests. Außerdem wird die Kohäsion der Klebstoffschicht mit
Hilfe des Schertests ermittelt.
Für die Prüfung der Oberflächenklebrigkeit gemäß dem Probe-Tack-Test und dem Schältest wird eine mit
Haftkleber beschichtete Folie in 2 cm breite Prüfstreifen geschnitten, die vor und nach der Wärmelagerung bei
70°C in einem Klimaraum bd einer Temperatur von 200C und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 65%
24 Stunden gelagert werden. is
Der Probe-Tack-Test wird auf einem Poly ken- Probe-Tack-Tester wie er in der Special Technical Publication
Nr. 360 der ASTM (1963) aufgeführt ist, unter folgenden
Bedingungen durchgeführt:
Kontaktzeit 0,2 see. Abzugsgeschwindigkeit 2 cm/sec.
Gewicht 20 g/cm-'.
Beim Schältest werden die 2 cm breiten Prüfstreifen aut eine verchromte Platte aufgeklebt und parallel zur
Klebeschicht, d.h. unter einem Winkel von 180° abgeschält und die dafür notwendige Kraft gemessen. 4s
Die Abzugsgeschwindigkeit beträgt 300 mm/Min. Die Messung wird 24 Stunden nach der Verklebung
durchgeführt.
Der Schertest wird nach der in der DT-OS 21 34 688 beschriebenen Methode durchgeführt. Die Prüfstreifen
werden dabei auf ein hochglanzverchromtes Blech mit einer Fläche von 20 χ 25 mm geklebt. Das beschichtete
Blech wird senkrecht eingespannt. Man belastet das Ende des Klebstreifens mit 1000 g und ermittelt die Zeit,
bis sich die Verklebung unter der konstanten Zugspan- _s_s
nunglöst Die Messung wird bei 20 und 50"C ausgeführt.
Eine 40 μπι dicke Polyäthylenglykolterephthalat-Folie
wird mit einer 25 μπι dicken Schicht aus einer ho
Mischung von 50 Teilen eines Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisates
und 50 Teilen eines hydrierten Kolophoniums beschichtet, das einen Erweichungspunkt
in dem Bereich zwischen 75 und 8O0C hat. Das Älhylencopolymerisat enthält 65 Cew.% Äthylen und
<><. 35 Gew.% Methylacrylat. Es hat einen Schmelzinc'ex
von 50 g/10 Min. Der Erweichungspunkt des Polymerisates beträgt 93°C. Die Klebeeigenschaftcn der
erhaltenen Haftkleberfolie sind in der Tabelle zusammengestellt.
Beispiel I wird wiederholt, jedoch mit der Ausnahme,
daß man ein Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat
einsetzt, das 60 Gew.% Äthylen und 40 Gew.% Methylacrylat einpolymerisiert enthält. Der Schmelzindex
dieses Polymerisates beträgt 15 g/10 Min., der Erweichungspunkt 115°C. Die Klebeeigenschaften der
Haftkleberfolie sind in der Tabelle angegeben.
50 Teile des im Beispiel 1 angegebenen Äthylencopolymerisates
werden mit 50 Teilen des Phthalsäureester des Hydroabiethylalkohols, der einen Erweichungspunkt
zwischen 60 und 700C hat, gemischt. Die Mischung wirkt als Haftkleber und wird auf die im
Beispiel 1 angegebene Folie in einer Stärke von 25 μπι
aufgetragen. Man erhält eine selbstklebende Folie, deren Eigenschaften in der Tabelle angegeben sind.
70 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisates
werden mit 30 Teilen eines Kohlenwasserstoffharzes gemischt, das in dem Bereich zwischen 80 und 90°C erweicht. Die Eigenschaften
der Haftkleberfolie sind in der Tabelle angegeben.
60 Teile des im Beispiel 1 beschriebenen Äthylencopolymerisates
werden bei einer Temperatur von ca. 190° C mit 40 Teilen eines Terpenphenolharzes gemischt,
das in dem Bereich zwischen 63 und 70° C erweicht. Die Mischung wird, wie im Beispiel I
angegeben, auf eine Folie aus Polyäthylenglykolterephthalat in einer Stärke von 25 μπι aufgetragen. Man
erhält eine selbstklebende Folie, deren Eigenschaften in der Tabelle angegeben sind.
Beispiel I wird wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß anstelle eines hydrierten Kolophoniums 50Teile des
Pentaerythritesters von hydriertem Kolophonium eingesetzt werden. Das klebrigmachende Harz erweicht in
dem Bereich zwischen 102 und 110°C. Die im Beispiel 1
angegebene Folie wird mit der so hergestellten Mischung beschichtet. Die Dicke des Überzugs beträgt
25 μίτι. Die Eigenschaften der erhaltenen Haftkleberfolie
sind in der Tabelle angegeben.
25 Teile eines Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisates, das 67 Gew.% Äthylen und 33 Gew.% Methylacrylat
enthält, einen Schmelzindex von 50 und einen Erweichungspunkt (nach Krämer-Sarnow) von 95°C
hat, werden mit 75 Teilen eines Isobutylen-Styrol-Harzes
bei einer Temperatur von 220° C gemischt. Das Isobutylen-Styrol-Harz hat einen Erweichungsbereich,
der zwischen 80 und 85°C liegt. Die im Beispiel 1 angegebene Folie wird mit einer 25 μιτι dicken Schicht
der so hergestellten Mischung überzogen. Man erhält eine Haftkleberfolie, deren Klebeeigenschaften in der
Tabelle angegeben sind.
| Tabelle | Beispiel Nr. | 23 | 2 | 29 035 | 4 | 6 | 5 | b | 7 | |
| 5 | I | |||||||||
| 1010 | 810 | 1030 | 1060 | 1800 | ||||||
| Schälfestigkeit [N/2 cm] | 1220 | 1050 | 850 | 1070 | 1080 | 1900 | ||||
| nach 24 Std. | 1310 | 3 | ||||||||
| nach 7 Tg. 70° C | 550 | 400 | 420 | 700 | 510 | |||||
| Probe Tack | 830 | 370 | 1100 | 370 | 410 | 680 | 570 | |||
| sofort | 670 | 1100 | ||||||||
| nach 7 Tg. 70° C | > 3 Tage | > 3 Tage | > 3 Tage | > 3 Tage | 48 Sld. | |||||
| Scherfestigkeit bei 200C | > 3 Tage | > 3 Tage | 720 | > 3 Tage | > 3 Tage | > 3 Tage | 55 Std. | |||
| nach 24 Std. | > 3 Tage | 640 | ||||||||
| nach 7 Tg. 70° C | 60 | 110 | 60 | 60 | 20 | |||||
| Scherfestigkeit bei 50° C [M i n.] | 50 | 75 | > 3 Tage | 120 | 70 | 65 | 30 | |||
| nach 24 Std. | 70 | > 3 Tage | ||||||||
| nach 7 Te. 70° C | ||||||||||
| 40 | ||||||||||
| 50 | ||||||||||
Claims (1)
- Patentanspruch:
Verwendung einer Mischung ausa) 80 bis 30 Gew.% eines Äihylen-Methylacrylat-Copolymerisates, das 25 bis 50 Gew.% Methylacrylat enthält und einen Schmelzindex zwischen 10 und 100 g/10 Min. aufweist, undb) 20 bis 70 Gew.% eines klc-brigmachenden Harzes als Haftkleber.
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE2329035A DE2329035C3 (de) | 1973-06-07 | 1973-06-07 | Verwendung einer Mischung aus einem Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat und einem klebrigmachenden Harz als Haftkleber |
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| CH769974A CH589707A5 (de) | 1973-06-07 | 1974-06-05 | |
| AT469874A AT328593B (de) | 1973-06-07 | 1974-06-06 | Haftkleber |
| ES427040A ES427040A1 (es) | 1973-06-07 | 1974-06-06 | Procedimiento para la obtencion de adhesivos. |
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| DE2329035B2 DE2329035B2 (de) | 1977-07-28 |
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| DE2329035A Expired DE2329035C3 (de) | 1973-06-07 | 1973-06-07 | Verwendung einer Mischung aus einem Äthylen-Methylacrylat-Copolymerisat und einem klebrigmachenden Harz als Haftkleber |
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